Giáo trình: Kỹ thuật hàn pdf

\





Giáo trình
Kỹ thuật hàn







1


CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG

1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH HÀN

Khoảng đầu thời đại đồ đồng, đồ sắt loài người đã biết hàn kim loại. Từ
cuối thế kỷ 19, vật lý, hóa học và các môn khoa học khác phát triển rất mạnh.
Năm 1802 nhà bác học Nga petơrop đã tìm ra hiện tượng hồ quan điện và chỉ
rõ khả năng sử dụng nhiệt năng của nó để làm nóng chảy kim loại. Năm 1882

kỹ sư Benađớt đã dùng hồ quang cực than để hàn kim loại. Năm 1888
Slavianốp đã áp dụng cực điện nóng chảy - cực điện kim loại vào hồ quang
điện.
Năm 1990 - 1902 trong công nghiệp đã sản xuất được các bit canxi và
sau đó 1906 hàn khí ra đời.
Hàn tiếp xúc xuất hiện và phát triển chậm hơn, năm 1886 Tomson tìm
ra phương pháp hàn tiếp xúc giáp mối. Năm 1887 Benađớt tìm ra phương
pháp hàn điểm, nhưng mãi đến năm 1903 thì hàn giáp mối mới dùng trong
công nghiệp và đặc biệt kể từ sau chiến tranh thế giới thứ hai hàn tiếp xúc mới
phát triển mạnh mẽ và xuất hiện nhiều phương pháp hàn mới.
Một đóng góp rất quan trọng cho sự phát triển hàn hồ quang là thành
công của kỹ sư Thụy Điển Kenbe năm 1907 về phương pháp ổn định quá
trình phóng hồ quang và bảo vệ vùng hàn khỏi tác dụng của không khí chung
quanh bằng cách đắp lên cực kim loại một lớp vỏ thuốc. Việc ứng dụng que
hàn bọc thuốc bảo đảm chất lượng cao của mối hàn.
Thời kỳ phát triển mới của môn hàn đã được mở ra vào những năm
cuối ba mươi và đầu bốn mươi với những công trình nổi tiếng của Viện sĩ E.O
Paton về hàn dưới thuốc. Phương pháp hàn tự động và sau đó hàn nửa tự động
dưới thuốc ra đời và được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Đó là thành
tựu vô cùng to lớn của kỹ thuật hàn hiện đại. Từ khi ra đời cho đến nay hàn
dưới thuốc vẫn là phương pháp cơ khí hóa cơ bản trong kỹ thuật hàn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

2

Từ những năm cuối bốn mươi các phương pháp hàn trong khi bảo vệ
cũng được nghiên cứu và đưa vào sản xuất. Việc khai thác rộng rãi các khí tự
nhiên (heli acgông ở Mỹ, khí cacbonic ở Liên Xô ) lúc đó đã làm cho các
phương pháp hàn này phát triển mạnh mẽ. Hàn trong khi bảo vệ làm tăng vọt
chất lượng mối hàn. Hiện nay hàn trong khí bảo vệ được ứng dụng mỗi ngày

một nhiều hơn.
Một phát minh nổi tiếng nữa của tập thể Viện hàn điện mang tên
B.O.Patôn (kiep Liên Xô) là hàn điện xỉ. Quá trình hàn điện xỉ được các nhà
bác học Xô viết phát hiện năm 1949, nghiên cứu và đưa vào sản xuất trong
những năm mươi. Phương pháp hàn điện xỉ ra đời và phát triển là một cuộc
cách mạng kỹ thuật trong ngành chế tạo máy móc hạng nặng như lò hơi,
tuabin, máy ép cỡ lớn
Những năm gần đây loạt phương pháp hàn mới ra đời như hàn bằng tia
điện tử, hàn lạnh, hàn masat, hàn nổ, hàn siêu âm, hàn phát ma hồ quang
vv Hiện nay có hơn 120 phương pháp hàn khác nhau.
Nói chung, các phương pháp hàn ngày càng được hoàn thiện hơn và
được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân, trong kỹ thuật quốc
phòng và đặc biệt là trong ngành du hành vũ trụ. Có thể nói hàn là một
phương pháp gia công kim loại tiên tiến và hiện đại.
Hàn ở Việt Nam cũng đã xuất hiện từ thời thượng cổ, hồi đó ông cha ta
dã biết sử dụng hàn để làm ra những dụng cụ cần thiết phục vụ cho đời sống
và cải tiến điều kiện lao động.
Trước cách mạng tháng tám, môn hàn rất ít được ứng dụng. Sau cách
mạng tháng tám và trong thời kỳ kháng chiến, môn hàn được phát triển hơn,
nó đã đóng góp vào nền công nghiệp quốc phòng mới mẻ của chúng ta. Sau
hòa bình chúng ta đã sử dụng hàn rất nhiều trong cuộc cách mạng kỹ thuật và
xây dựng nền kinh tế xã hội chủ nghĩa. Nhiều công trình đồ sộ đã mọc lên sử
dụng nhiều đến hàn như lò cao khu gang thép Thái Nguyên, nhà công nghiệp,
tàu bè, nồi hơi vv Tuy vậy việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp hàn
tiên tiến còn gặp nhiều khó khăn và chưa đủ điều kiện để phát triển mạnh mẽ.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

3

Với lực lượng cán bộ khoa học kỹ thuật hàn, công nhân hàn lành nghề

ngày càng đông đảo, chúng ta tin chắc rằng, kỹ thuật hàn ở Việt Nam sẽ ngày
càng phát triển và được ứng dụng ngày càng nhiều vào sản xuất.
1.2. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA HÀN.
1.2.1. Thực chất
Hàn là quá trình nối hai đầu của một chi tiết hoặc nhiều chi tiết với nhau
bằng cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hay dẻo. Khi hàn ở trạng thái
chảy thì ở chỗ nối hàn của vật hàn chảy ra và sau khi đông đặc ta nhận được
mối hàn. Khi hàn ở trạng thái dẻo thì chỗ nối được nung nóng đến trạng thái
mềm dẻo, khi ấy khả năng thẩm thấu và chuyển động các phần tử của kim
loại hàn tăng lên. Nên chúng nó có thể dính lại với nhau. Thường chỉ nung
nóng chỗ nối hàn đến trạng thái dẻo vẫn chưa bảo đảm được mối hàn bền, nên
ta phải tác dụng lên chỗ nối hàn một áp lực.
1.2.2. Đặc điểm
Hàn có những đặc điểm sau:
a. So vói tán rive: Hàn tiết kiệm được 10 đến 20% khối lượng, hình
dáng chi tiết cân đối hơn, giảm được khối lượng kim loại như phần đầu rivê,
kim loại mất mát do đột lỗ vv
So với đúc hàn tiết kiệm được 50% vì không cần hệ thống rót
Sử dụng hàn trong xây dựng nhà cao cho phép giảm 15% trọng lượng
sườn, kèo, đồng thời việc chế tạo và lắp ráp chúng cũng được giảm nhẹ, độ
cứng vững của kết cấu lại tăng.
b. Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu. Hàn có năng
suất cao so với các phương pháp khác do giảm được số lượng nguyên công
giảm được cường độ lao động và tăng được độ bền chắc của kết cấu.
c. Hàn có thể nối được những kim loại có tính chất khác nhau. Ví dụ
như hàn kim loại đen với kim loại đen, kim loại màu với nhau và cả kim loại
đen với kim loại màu. Ngoài ra hàn còn có thể nối các vật liệu không kim loại
với nhau.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

4

d. Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dễ chế tạo. Khi tán đinh rivê ta
dùng rất nhiều máy như máy khoan, lò nung, máy đột vv còn khi hàn ta có
thể chỉ dùng máy hàn xoay chiều gồm một máy giảm thế từ 200 vôn hay 230
vôn xuống nhỏ hơn 80 vôn.
e. Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín. Do kim loại mối hàn tốt hơn kim
loại vật hàn nên mối hàn chịu tải trọng tĩnh tốt. Mối hàn chịu được áp suất cao
nên hàn là một phương pháp chủ yếu dùng chế tạo các bình chứa, nồi hơi, ống
dẫn vv chịu áp lực cao.
g. Giảm được tiếng động khi sản xuất vv
Tuy nhiên hàn còn nhược điểm là sau khi hàn vẫn tồn tại ứng suất dư tổ
chức kim loại gần mối hàn không tốt vv sẽ giảm khả năng chịu tải trọng
động của mối hàn, vật hàn cong vênh.
1.2.3. Công dụng
Hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện đại. Về
công dụng của hàn có thể chia làm hai mặt: chế tạo và tu sửa.
Về chế tạo như nồi hơi, ống, ống bình chứa, sườn nhà cầu, tàu thuyển,
thân máy bay, vỏ máy, tên lửa, toa xe, ôtô và ngay cả đến tàu du hành vũ trụ
nữa. Nói chung những bộ phận máy có hình dáng phức tạp, phải chịu lực
tương đối lớn, mà lại nóng đều chế tạo bằng phương pháp hàn, vì nếu đúc
bằng gang thì nặng, nếu rèn thì vừa tốn công vừa chế tạo khó khăn, giá thành
cao.
Những bộ phận hỏng và cũ, ví dụ như: xilanh rạn, bánh xe răng bị nứt,
mặt đường ray bị mòn, những vật đúc bị khuyết đều có thể dùng phương pháp
hàn để tu sửa, vừa nhanh, vừa rẻ.
Ngoài những chỗ chịu tác dụng của lực chấn động không nên hàn ra,
không có chỗ nào không thể hàn được. Cho nên công nghệ hàn đóng góp rất
nhiều cho sự phát triển của công nghiệp hiện đại.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

5





1.3. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN
Hàn có thể chia làm hai nhóm dưới đây:
1.3.1. Hàn nóng chảy
Hàn nóng chảy là nung nóng mép hàn và que hàn đến trạng thái chảy,
sau đó kết tinh hoàn toàn tạo thành mối hàn. Phương pháp này thích hợp với
phần lớn kim loại và hợp kim, ví dụ như thép, gang, niken, chì, kẽm, bạc,
vàng, bạch kim, nhôm, đồng, magiê và những hợp kim khác.
Dựa theo nguồn nhiệt năng sử dụng khi hàn phương pháp hàn nóng
chảy chia làm hai loại:
1.3.1.1 Hàn điện hồ quang:
Là phương pháp dùng cực điện bằng kim loại hoặc bằng than tạo ra tia
hồ quang để sản ra nhiệt lượng đốt nóng chảy mối hàn. Hàn điện hồ quang
gồm: hàn hồ quang tay, hàn tự động và nửa tự động (hàn dưới thuốc, hàn
trong môi trường khí bảo vệ, hàn điện xỉ).
1.3.1.2 Hàn khí (hàn hơi)
Là phương pháp sử dụng nguồn nhiệt năng của khí khi cháy để nung
nóng mối hàn đến nóng chảy, làm cho chúng sau khi nguội hàn liền lại với
nhau.
Đây là hai phương pháp chủ yếu của hàn nóng chảy hiện nay đang
dùng ở nước ta mà chúng ta sẽ đề cập chủ yếu trong tài liệu này.

Trong những năm gần đây với sự phát triển của kỹ thuật hàn, đã xuất
hiện thêm nhiều phương pháp hàn mới của hàn nóng chảy như hàn bằng tia
điện tử, hàn hồ quang plat - ma, hàn bằng tia lade vv
1.3.2. Hàn áp lực
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

6

Phương pháp hàn áp lực là đốt nóng vật hàn đến trạng thái dẻo, sau đó
được ép hoặc đập để tăng khả năng thẩm thấu khuếch tán của các phân tử vật
chất làm cho chúng liên kết chặt với nhau tạo thành mối hàn. Phương pháp
hàn này thích hợp với những kim loại biến từ thể rắn sang thể lỏng phải qua
thể nhão. Những vật liệu khác (như gang) khi đốt tới điểm nóng chảy thì lập
tức biến từ thể rắn sáng thể lỏng, không qua thể nhão, thì không thể hàn bằng
phương pháp hàn áp lực. Với thép chứa 0,4%C trở lên dùng phương pháp hàn
áp lực cũng tương đối khó khăn. Theo cách nung nóng, hàn áp lực có 3 loại
dưới đây:
1.3.2.1 Phương pháp hàn rèn
Đây là phương pháp cũ nhất mà những thợ rèn thủ công hay dùng để hàn
những vật rèn. Vật rèn nói chung được nung nóng trắng khoảng 1200
0
C -
1300
0
C trong lò rèn, sau lấy ra đặt lên đe, dùng búa đập. Khi đập búa, phải
đập ở giữa trước, sau mới đập bên cạnh và bốn xung quanh, để cho xỉ tạp
trong ngàm nối dễ trôi ra ngoài. Nhờ tác dụng đập của búa rèn, xỉ sẽ không bị
giữ lại làm ảnh hưởng đến cường độ của mối hàn.
Phương pháp hàn rèn chỉ dùng để hàn một số vật hình dáng đơn giản.
Những vật như thùng tròn, bình chứa lớn thì không thể hàn được. Hàn bằng

khí than ướt (CO + H
2
) về nguyên lý cũng giống như hàn rèn, chỉ khác là đổi
nguồn nhiệt nung bằng cách dùng khí than ướt, cho nên hàn bằng khí than ướt
là một loại đặc biệt của phương pháp hàn rèn. Vì khí than ướt có thể dùng ống
phun để đốt, nên vừa nung vừa có thể dùng máy búa hoặc trục ép để hàn liên
đầu nối lại. Do tính hoàn nguyên của ngọn lửa khí than ướt rất mạnh cho nên
ở mối hàn không cần dùng thuốc hàn, mà vẫn có thể có được mối hàn nhẵn
chắc.
1.3.2.2 Phương pháp hàn nhiệt nhôm
Hàn nhiệt nhôm là một phương pháp hàn dùng nhiệt phát ra do sự cháy
của bột nhóm với oxit sắt.
8Al +3Fe
3
O
4
= 4Al
2
O
3
+ 9Fe
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

7

Phản ứng này phát ra một nhiệt lượng rất lớn, đôi khi có nhiệt độ lớn
hơn 3000
0
C. Phương pháp hàn nhiệt nhôm có 3 loại dưới đây:
a. Phương pháp hàn áp lực bột nhôm sắt: Dùng xỉ và sắt nóng chảy

làm nguồn nhiệt để nung vật hàn, sau đó dùng áp lực ép cho chúng liền lại với
nhau.
b. Phương pháp hàn nóng chảy bột nhôm sắt: Dùng xi nung nóng
vật hàn gần tới điểm nóng chảy, sau đó đồ sắt nóng chảy vào cho nó liền với
vật hàn.
c. Phương pháp hàn bột nhôm sắt hỗn hợp áp lực và hàn nóng
chảy: Vật hàn một phần được lợi dụng nhiệt lượng của xi để nung nóng và
nhờ áp lực ép mà chúng gắn lại với nhau, phần khác do sắt nóng chảy nên kim
loại vật hàn và nguyên liệu hàn được kết chặt lại. Phương pháp này phần
nhiều để hàn đường ray của xe hỏa, xe điện.
Sau khi phát minh ra phương pháp hàn dùng khí axetylen phương pháp
hàn nhiệt nhôm dần dần ít được dùng.
1.3.2.3. Phương pháp hàn tiếp xúc
Hàn điện tiếp xúc có rất nhiều phương pháp khác nhau, thực chất của
phương pháp đó là: Cho dòng điện có cường độ lớn chạy qua chi tiết hàn, chỗ
tiếp xúc có điện trở lớn sẽ bị nung nóng đến trạng thái hàn và nhờ tác dụng
của lực cơ học, chúng sẽ dính chắc lại với nhau.
Đây là phương pháp chủ yếu của hàn áp lực mà chúng ta sẽ đề cập đến
trong tài liệu này.
Ngày nay, hàn bằng áp lực cùng xuất hiện thêm nhiều phương pháp
mới như hàn bằng ma sát, hàn bằng siêu âm hàn nguội, hàn nổ, hành khuếch
tán trong chân không vv
Ngoài hai nhóm hàn trên: hàn nóng chảy và hàn áp lực trong thực tế
chúng ta có gặp một dạng hàn khác, đó là hàn vẩy.
Hàn vẩy còn gọi là hàn khác nguyên liệu, khi hàn chỉ cần đốt nóng mối
hàn đến một nhiệt độ nhất định, sau đó cho nhỏ nguyên liệu hàn nóng chảy
xuống để nổi vật hàn lại với nhau.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

8

Chỗ khác nhau giữa nó với hàn là không cần đốt nóng chảy vật hàn mà
chỉ cần đạt tới nhiệt độ có thể hỗn hợp với nguyên liệu hàn đã nóng chảy để
thành hợp kim là được, còn đối với nguyên liệu hàn thì nhất định phải đốt
nóng chảy. Kim loại dùng làm nguyên liệu hàn thường khác hẳn vật hàn, cho
nên gọi là hàn khác nguyên liệu.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

8
Chơng 2. một số phơng pháp hàn và cắt kim loại

2.1 Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ

2.1.1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng
2.1.1.1. Thực chất và đặc điểm
Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ còn gọi là hàn hồ quang chìm,
tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn nóng
chảy mà hồ quang cháy giữa dây hàn (điện cực hàn) và vật hàn dới một
lớp thuốc bảo vệ.
Dới tác dụng nhiệt của hồ quang, mép hàn, dây hàn và một phần
thuốc hàn sát hồ quang bị nóng chảy tạo thành vũng hàn. Dây hàn đợc
đẩy vào vũng hàn bằng một cơ cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ
cháy của nó (H.2-1a).
Theo độ chuyển dịch của nguồn nhiệt (hồ quang) mà kim loại vũng
hàn sẽ nguội và kết tinh tạo thành mối hàn (H.2-1b). Trên mặt vũng hàn và
phần mối hàn đông đặc hình thành một lớp xỉ có tác dụng tham gia vào các
quá trình luyện kim khi hàn, bảo vệ và giữ nhiệt cho mối hàn, và sẽ tách
khỏi mối hàn sau khi hàn. Phần thuốc hàn cha bị nóng chảy có thể sử
dụng lại.

Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ có thể đợc tự động cả hai khâu
cấp dây vào vùng hồ quang và chuyển động hồ quang theo trục mối hàn.
Trờng hợp này đợc gọi là "Hàn hồ quang tự động dới lớp thuốc bảo vệ".
Nếu chỉ tự động hóa khâu cấp dây hàn vào vùng hồ quang còn khâu chuyển
động hồ quang dọc theo trục mối hàn đợc thao tác bằng tay thì gọi là
"Hàn hồ quang bán tự động dới lớp thuốc bảo vệ".
Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ có các đặc điểm sau:
- Nhiệt lợng hồ quang rất tập trung và nhiệt độ rất cao, cho phép
hàn với tốc độ lớn. Vì vậy phơng pháp hàn này có thể hàn những chi tiết có
chiều dày lớn mà không cần phải vát mép.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

9



Thuốc bảo vệ
Nguồn điện hàn
Hồ quang
Dây hàn
tiếp điện
cơ cấu
cấp dây
hớng hàn
thuốc hàn
đờng cấp
thuốc hàn
Điện cực hàn
(dây hàn)
Xỉ đặc

Xỉ lỏng
Kim loại cơ bảnKim loại cơ bản
Kim loại cơ bảnvùng hồ quang
Kim loại nóng chảy
(vũng hàn)
Kim loại mối hàn
a)
b)

Hình 2-1. Sơ đồ hàn dới lớp thuốc bảo vệ
a) Sơ đồ nguyên lý; b) Cắt dọc theo trục mối hàn
- Chất lợng liên kết hàn cao do bảo vệ tốt kim loại mối hàn khỏi tác
dụng của oxi và nitơ trong không khí xung quanh. Kim loại mối hàn đồng
nhất về thành phần hóa học. Lớp thuốc và xỉ hàn làm liên kết nguội chậm
nên ít bị thiên tích. Mối hàn có hình dạng tốt, đều đặn, ít bị các khuyết tật
nh không ngấu, rỗ khí, nứt và bắn tóe.
- Giảm tiêu hao vật liệu (dây hàn).
- Hồ quang đợc bao bọc kín bởi thuốc hàn nên không làm hại mắt và
da của thợ hàn. Lợng khói (khí độc) sinh ra trong quá trình hàn rất ít so
với hàn hồ quang tay.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa quá trình hàn.
2.1.1.2. Phạm vi ứng dụng
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

10

Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ có ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực cơ khí chế tạo nh trong sản xuất:
- Các kết cấu thép dạng tấm vỏ kích thớc lớn, các dầm thép có khẩu
độ và chiều cao, các ống thép có đờng kính lớn, các bồn, bể chứa, bình chịu

áp lực và trong công nghiệp đóng tàu v.v.
Tuy nhiên, phơng pháp này chủ yếu đợc ứng dụng để hàn các mối
hàn ở vị trí hàn bằng các mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không
phức tạp.
Phơng pháp hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ có thể hàn đợc các
chi tiết có chiều dày từ vài mm cho đến hàng trăm mm. Bảng 2-1 chỉ ra các
chỉ các chiều dày chi tiết hàn tơng ứng với hàn một lớp và nhiều lớp, có vát
mép và không vát mép bằng phơng pháp hàn tự động dới lớp thuốc.
Bảng 2-1
Chiều dày chi tiết hàn tơng ứng với các loại mối hàn
Chiều dày

chi tiết

Loại mối hàn
mm
1,3 1,4 1,6 3,2 4,8 6,4 10 12,7 19 25 51 102 203

Hàn một lớp không vát
mép
Hàn một lớp có vát mép
Hàn nhiều lớp

2.1.2. Vật liệu, thiết bị hàn hồ quang tự động và bán tự động dới lớp thuốc
bảo vệ
2.1.2.1. Vật liệu hàn
Chất lợng của liên kết hàn dới lớp thuốc đợc xác định bằng tác
động tổng hợp của dây hàn (điện cực hàn) và thuốc hàn. Dây hàn và thuốc
hàn đợc lựa chọn theo loại vật liệu cơ bản, các yêu cầu về cơ lý tính đối với
liên kết hàn, cũng nh điều kiện làm việc của nó.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

11

Dây hàn, trong hàn hồ quang tự động và bán tự động dới lớp thuốc
bảo vệ, dây hàn là phần kim loại bổ sung vào mối hàn, đồng thời đóng vai
trò điện cực dẫn điện, gây hồ quang và duy trì sự cháy hồ quang. Dây hàn
thờng có hàm lợng cácbon không quá 0,12%. Nếu hàm lợng cacbon cao,
dễ làm giảm tính dẻo và tăng khả năng xuất hiện nứt trong mối hàn. Đờng
kính dây hàn hồ quang tự động dới lớp thuốc từ 1,6 6mm, còn đối với
hàn hồ quang bán tự động từ 0,8 2mm.
Thuốc hàn có tác dụng bảo vệ vũng hàn, ổn định hồ quang, khử ôxi,
hợp kim hóa kim loại mối hàn và đảm bảo liên kết hàn có hình dạng tốt, xỉ
dễ bong.
2.1.2.2. Thiết bị hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ
Thiết bị hàn hồ quang dớp lớp thuốc bảo vệ rất đa dạng, song hầu
hết chúng lại rất giống nhau về nguyên lý cấu tạo và một số cơ cấu bộ phận
chính, cụ thể là:
1.

Cơ cấu cấp dây hàn và bộ

điều khiển để gây hồ quang
và ổn định hồ quang (đầu
hàn).
2. Cơ cấu dịch chuyển đầu hàn
dọc theo trục mối hàn
3. Bộ phận cấp và thu thuốc
hàn.
4. Nguồn điện hàn và các thiết
bị điều khiển quá trình hàn.

+
-
nguồn
điện
hàn
M
dây nối mát
vật hàn
thùng thuốc hàn
dây hàn
xe hàn
ray hàn

Hình 2-2. Thiết bị hàn hồ quang
tự động dới lớp thuốc bảo vệ
Tùy theo từng loại thiết bị cụ thể, các cơ cấu này có thể bố trí thành
một khối hoặc thành các khối độc lập. Ví dụ trong loại xe hàn hình 2-2 thì
đầu hàn và cả cơ cấu dịch chuyển đầu hàn, cuộn dây hàn, cơ cấu cung cấp
thuốc hàn và cả hệ thống điều khiển quá trình hàn đợc bố trí thành một
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

12

khối. Nhờ vậy xe hàn có thể chuyển động trực tiếp theo mép rất linh động,
nó có thể chuyển động theo các quỹ đạo khác nhau trên kết cấu dạng tấm,
thậm chí có thể thực hiện đợc các mối hàn vòng trên các mặt tròn và
đờng ống có đờng kính lớn.
Đối với máy hàn bán tự động dới lớp thuốc bảo vệ thì đầu hàn đợc
thay bằng mỏ hàn hay súng hàn nhỏ gọn, dễ điều khiển bằng tay. Cơ cấu
cấp dây có thể bố trí rời hoặc cùng khối trong nguồn hàn với các cơ cấu
khác.

Nguồn điện hàn hồ quang
dới lớp thuốc bảo vệ phải có hệ số
làm việc liên tục 100% và có phạm
vi điều khiển dòng điện rộng từ vài
trăm đến vài ngàn Ampe.
Trên hình 2-3 là hình ảnh của
một loại đầu hàn hồ quang tự động
dới lớp thuóc bảo vệ.


Hình 2-3. Đầu hàn tự động
2.1.3. Công nghệ hàn hồ quang dớp lớp thuốc bảo vệ
2.1.3.1. Chuẩn bị liên kết trớc khi hàn
Chuẩn bị vát mép và gá lắp vật hàn cho hàn hồ quang dớp lớp thuốc
bảo vệ yêu cầu cẩn thận hơn nhiều so với hàn hồ quang tay.
Mép hàn phải bằng phẳng, khe hở hàn đều để cho mối hàn đều đặn,
không bị cong vênh, rỗ.
Với hàn hồ quang dớp lớp thuốc bảo vệ, những liên kết hàn có chiều

dày nhỏ hơn 20mm không phải vát mép khi hàn hai phía.
Những liên kết hàn có chiều dày lớn có thể vát mép bằng mỏ cắt khí,
máy cắt plasma hoặc gia công trên máy cắt gọt.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

13

Trớc khi hàn phải làm sạch mép trên một chiều rộng 50 60mm về
cả hai phía của mối hàn, sau đó hàn đính bằng que hàn chất lợng cao.
2.1.3.2. Chế độ hàn
1. Dòng điện hàn: Chiều sâu ngấu của liên kết hàn tỷ lệ thuận với
dòng điện hàn. Tuy nhiên khi tăng dòng điện hàn, lợng dây hàn nóng chảy
tăng theo, hồ quang chìm sâu vào kim loại cơ bản nên chiều rộng của mối
hàn không tăng rõ rệt mà chỉ tăng chiều cao phần nhô của mối hàn, tạo ra
sự tập trung ứng suất, giảm chất lợng bề mặt mối hàn, xỉ khó tách. Nếu
dòng điện quá nhỏ thì chiều sâu ngấu sẽ giảm, không đáp ứng yêu cầu.
(H.2-4).
Dòng điện quá nhỏ
không đủ ngấu
Dòng điện hợp lý
Dòng điện quá lớn
chiều cao mối hàn tăng
b
e
b
e
b
e

Hình 2-4. ảnh hởng của dòng điện hàn tới hình dáng mối hàn

2. Điện áp hồ quang. Hồ quang dài thì điện áp hồ quang cao, áp lực
của nó lên kim loại lỏng giảm, do đó chiều sâu ngấu giảm và tăng chiều
rộng mối hàn.
Điều chỉnh tốc độ cấp dây có thể làm thay đổi điện áp của cột hồ
quang: tăng tốc độ cấp dây thì điện áp cột hồ quang sẽ thấp và ngợc lại.
3. Tốc độ hàn. Tốc độ hàn tăng, nhiệt lợng hồ quang một đơn vị
chiều dài của mối hàn sẽ giảm, do đó độ sâu ngấu giảm, đồng thời chiều
rộng của mối hàn cũng giảm.
4. Đờng kính dây hàn. Khi đờng kính dây hàn tăng mà dòng điện
không đổi thì chiều sâu ngấu giảm tơng ứng. Đờng kính dây hàn giảm thì
hồ quang ăn sâu hơn vào kim loại cơ bản, do đó mối hàn sẽ hẹp và chiều sâu
ngấu lớn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

14

5. Các yếu tố công nghệ khác (độ dài phần nhô của dây hàn, loại và
cực tính dòng điện hàn v.v.)
Độ dài phần nhô của dây hàn tăng lên thì tác dụng nung nóng của
kim loại điện cực trớc khi vào vùng hồ quang tăng lên. Dây hàn cháy
nhanh, đồng thời điện trở ở phần nhô tăng lên, dòng điện hàn giảm xuống,
đặc biệt là khi hàn bằng dây hàn có đờng kính bé hiện tợng này càng rõ
rệt hơn.
Khi hàn hồ quang tự động và bán tự động dớp lớp thuốc bảo vệ có
thể dùng dòng điện một chiều hoặc xoay chiều. Thông thờng khi hàn
những tấm thép dày thì dùng điện xoay chiều, còn khi hàn những tấm thép
mỏng thì dùng điện một chiều để giữ đợc hồ quang ổn định hơn. Với các
loại thuốc hàn đang dùng hiện nay, khi đổi từ nối thuận sang nối nghịch
chiều sâu ngấu sẽ tăng lên. Hàn bằng dòng xoay chiều có chiều sâu ngấu ở
mức trung bình so với khi hàn bằng dòng một chiều nối thuận và nối

nghịch.
Cỡ của hạt thuốc hàn có ảnh hởng nhất định đến độ ngấu của mối
hàn. Thuốc hàn có cỡ hạt nhỏ sẽ làm giảm bớt tính linh hoạt của hồ quang
và làm tăng chiều sâu ngấu.
2.1.3.3. Kỹ thuật hàn
Khi hàn giáp mối một lớp, để tránh cháy thủng, để có độ ngấu hoàn
toàn và sự tạo hình tốt ở mặt trái của mối hàn ta có thể áp dụng các biện
pháp nh: hàn lót phía dới, dùng đệm thép, đệm thuốc, đệm đồng, đệm
gồm hoặc dùng khóa chân.
Nếu chiều dày vật hàn tơng đối lớn, có thể hàn lót bằng các phơng
pháp, rồi sau đó mới hàn chính thức (H.2-5a).
Trong trờng hợp không thể hàn lớp lót đợc, có thể dùng đệm thép
cố định để có thể hàn ngấu hoàn toàn (H.2-5b).
Khóa chân (H.2-5c) tơng tự nh hàn với đệm thép. Khóa chân hay
dùng cho mối hàn của các vật hình trụ nh ống, bồn chứa v.v.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

15

Có thể dùng tấm đệm rời bằng đồng, hoặc đệm đồng kết hợp với
thuốc nh ở hình 2-5d.
1
2
3


n
5
n

bn
4
a) b)
c) d)

Hình 2-5 Biện pháp chống kim loại chảy khỏi que hàn

n
= (0,3 - 0,5)b
n
= 4
Chi tiết hàn; 2) Mối hàn; 3) Mối hàn lót; 4) Đệm thép(đồng)
5) Đệm đồng + thuốc hàn;
Khi hàn hồ quang tự động hoặc bán tự động dới lớp thuốc bảo vệ,
tốt nhất nên dùng đệm thuốc để ngăn kim loại lỏng chảy khỏi khe hở hàn.
Hình 2-6 chỉ ra một số phơng pháp đệm thuốc thông dụng.
th u ốc
A
A
A -A
1
2
4
3
a )
b )
C h iề u q u ay

Hình 2-6 Phơng pháp đệm lớp thuốc hàn
1) ống đàn hồi; 2) Cơ cấu ép; 3) Thuốc hàn; 4) Vật hàn

Khi hàn các liên kết chữ T và liên kết hàn góc có thể ứng dụng đệm
thuốc hoặc hàn lót phía bên kia (H.2-7). Các biện pháp này áp dụng cho vị
trí hàn "lòng thuyền" khi mà kim loại lỏng có khả năng chảy khỏi khe hàn.
Biện pháp đặt vào khe hở hàn một tiếng átbét (amiăng) (H.2-7c) chỉ áp
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

16

dụng cho hàn kim loại dày, vì sự tiếp xúc trực tiếp của átbét với kim loại
lỏng thờng sinh ra rỗ khí.
1
2
1
2
ép
4
5
6
3
1 1 1
a)
b)
c)
d) e)


Hình 2.7 Biện pháp chống kim loại chảy khỏi khe hở
khi hàn góc ở vị trí lòng thuyền
a) Mối hàn góc trên đệm thuốc; b) Hàn trên đệm thuốc đợc ép vào mối nối chữ
T

c) Hàn mối hàn góc với m
iếng átbét; d) Hàn mối hàn góc sau khi đã hàn lót;
e) Hàn một phía trên đệm đồng với thuốc.1. Dây hàn; 2. Thuốc hàn;
3. ống ép giữ thuốc; 4. Mối hàn lót; 5. Tấm đệm đồng; 6. Miếng átbét





2.2. Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi
trờng khí bảo vệ

2.2.1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng
2.2.1.1. Thực chất và đặc điểm
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trờng khí bảo vệ
là quá trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn đợc cung cấp bởi hồ
quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) và vật hàn: hồ quang và
kim loại nóng chảy đợc bảo vệ khỏi tác dụng của oxi và nitơ trong môi
trờng xung quanh bởi một loại khí hoặc một hỗn hợp khí. Tiếng Anh
phơng pháp này gọi là GMAW (Gas Metal Arc Welding).
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

17

Khí bảo vệ
Nguồn điện hàn
Hồ quang
Dây hàn
Bép tiếp điện
cơ cấu

cấp dây
Kim loại cơ bảnKim loại cơ bản


Hình 2-8. Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang nóng chảy trong môi trờng khí bảo
vệ.

Khí bảo vệ có thể là khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He) không tác
dụng với kim loại lỏng trong khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính (CO
2
;
CO
2
+ O
2
; CO
2
+ Ar, ) có tác dụng chiếm chỗ và đẩy không khí ra khỏi
vùng hàn để hạn chế tác dụng xấu của nó.
Khi điện cực hàn hay dây hàn đợc cấp tự động vào vùng hồ quang
thông qua cơ cấu cấp dây, còn sự dịch chuyển hồ quang dọc theo mối hàn
đợc thao tác bằng tay thì gọi là hồ quang bán tự động trong môi trờng
khí bảo vệ.
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trờng khí trơ (Ar,
He) tiếng Anh gọi là phơng pháp hàn MIG (Metal Inert Gas). Vì các loại
khí trơ có giá thành cao nên không đợc ứng dụng rộng rãi, chỉ dùng để
hàn kim loại mầu và thép hợp kim.
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trờng khí hoạt
tính (CO
2

, CO
2
+ O
2
, ) tiếng Anh gọi là phơng pháp hàn MAG (Metal
Active Gas). Phơng pháp hàn MAG sử dụng khí bảo vệ CO
2
đợc ứng
dụng rộng rãi do có rất nhiều u điểm:
- CO
2
là loại khí dễ kiếm, dễ sản xuất và giá thành thấp;
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

18

Năng suất hàn trong CO
2
cao, gấp hơn 2,5 lần so với hàn hồ quang
tay;
- Tính công nghệ của hàn trong CO
2
cao hơn so với hàn hồ quang
dới lớp thuốc vì có thể tiến hành ở mọi vị trí không gian khác nhau;
- Chất lợng hàn cao. Sản phẩm hàn ít bị cong vênh do tốc độ hàn cao,
nguồn nhiệt tập trung, hiệu suất sử dụng nhiệt lớn, vùng ảnh hởng nhiệt hẹp;
- Điều kiện lao động tốt hơn so với hàn hồ quang tay và trong quá
trình hàn không phát sinh khí độc.
2.2.1.2. Phạm vi ứng dụng
Trong nền công nghiệp hiện đại, hàn hồ quang nóng chảy trong môi

trờng khí bảo vệ chiếm một vị trí rất quan trọng. Nó không những có thể
hàn các loại thép kết cấu thông thờng, mà còn có thể hàn các loại thép
không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim
nhôm, magiê, niken, đồng, các hợp kim có ái lực hóa học mạnh với ôxi.
Phơng pháp hàn này có thể sử dụng đợc ở mọi vị trí trong không
gian. Chiều dày vật hàn từ 0,4 4,8 mm thì chỉ cần hàn một lớp mà không
phải vát mép, từ 1,6 10mm thì hàn một lớp có vát mép, còn từ 3,2 25mm
thì hàn nhiều lớp.
2.2.2. Vật liệu và thiết bị hàn hồ quang điện cực nóng chảy
trong môi trờng khí bảo vệ
2.2.2.1. Vật liệu hàn
1. Dây hàn
Khi hàn trong môi trờng khí bảo vệ, sự hợp kim hóa kim loại mối
hàn nhằm đảm bảo các tính chất yêu cầu của mối hàn đợc thực hiện chủ
yếu thông qua dây hàn. Do vậy, những đặc tính của quá trình công nghệ
hàn phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng và chất lợng dây hàn. Khi hàn
MAG, thờng sử dụng dây hàn có đờng kính từ 0,8 đến 2,4mm.
Sự ổn định của quá trình hàn cũng nh chất lợng của liên kết hàn
phụ thuộc nhiều vào tình trạng bề mặt dây hàn. Cần chú ý đến phơng
pháp bảo quản, cất giữ và biện pháp làm sạch dây hàn nếu dây bị gỉ hoặc
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

19

bẩn. Một trong những cách để giải quyết là sử dụng đây có lớp mạ đông.
Dây mạ đồng sẽ nâng cao chất lợng bề mặt và khả năng chống gỉ, đồng
thời nâng cao tính ổn định của quá trình hàn.
Theo hệ thống tiêu chuẩn AWS, ký hiệu dây hàn thép cacbon thông
dụng nh sau:
ER 70 S- X

Ký hiệu điện cực hàn
hoặc que hàn phụ
Thành
phần
hóa học và khí bảo
vệ
Độ bền kéo nhỏ nhất
( ksi)
S = Dây hàn đặc
Bảng 2-2 giới thiệu m
ột số loại dây hàn thông dụng theo AWS
Một số loại dây hàn thép cacbon thông dụng Bảng 2-2
Ký hiệu
theo AWS

Điều kiện hàn

Cơ tính

Cực tính Khí bảo vệ

Giới hạn
bền kéo
của liên
kết
min (psi)

Giới hạn
chảy của
kim loại

mối hàn
min (psi)
Độ dãn
dài
% (min)

E70S - 2
E70S - 3
E70S - 4
E70S - 5
E70S - 6
E70S - 7
DCEP
DCEP
DCEP
DCEP
DCEP
DCEP
CO
2

CO
2

CO
2

CO
2

CO
2
CO
2

72000
72000
72000
72000
72000
72000
60000
60000
60000
60000
60000
60000
22
22
22
22
22
22

AWS
Thành phần hóa học (%)
C Mn Si Các nguyên tố khác
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

20

E70S - 2

E70S - 3
E70S - 4
E70S - 5
E70S - 6
E70S - 7
0,6

0,06 0,15

0,07 0,15

0,07 0,19

0,07 0,15

0,07 0,15



0,90 1,40


1,40 1,85
1,50 2,00

0,40

0,70


0,45 0,70

0,65 0,70

0,30 0,60

0,80 1,15

0,50 0,80

Ti - 0,05

0,15; Zi - 0.02
0,12; Al - 0,05 0,15


Al - 0,50 0,90

Đối với thép hợp kim thấp thờng sử dụng dây hàn có ký hiệu ER -
80S - 02 với khí bảo vệ là CO
2
, OCEP.
2. Khí bảo vệ
Khí Ar tinh khiết (~ 100%) thờng đợc dùng để hàn kim loại mầu.
Khí He tinh khiết (~ 100%) thờng đợc dùng để hàn các liên kết có kích
thớc lớn với các vật liệu có tính dẫn nhiệt cao A1, Mg, Cu, Khi dùng khí
He tinh khiết bề rộng mối hàn sẽ lớn so với dùng loại khí khác, vì vậy có thể

dùng hỗn hợp Ar + (50 80%) He. Do khí He có trọng lợng riêng nhỏ hơn
khí Ar nên lu lợng khí He cần dùng cao hơn 2 đến 3 lần so với khí Ar.
Khi hàn các hợp kim chứa Fe có thể bổ sung thêm O
2
hoặc CO
2
vào
Ar để khắc phục các khuyết tật nh lõm khuyết, bắn tóe và hình dạng mối
hàn không đồng đều.
CO
2
đợc dùng rộng rãi để hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp, do
giá thành thấp, mối hàn ổn định, cơ tính của liên kết hàn đạt yêu cầu, tốc độ
hàn cao và độ ngấu sâu. Nhợc điểm của hàn trong khí bảo vệ CO
2
là gây
bắn tóe kim loại lỏng. Bảng 8-3 giới thiệu ứng dụng một số loại khí và hỗn
hợp khí bảo vệ


Một số loại khí bảo vệ tơng ứng với kim loại cơ bản Bảng 2-3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

21

Khí bảo vệ Kim loại cơ bản
Ar (H
e)

Ar + 1% O

2
Ar + 2% O
2

Ar + 5% O
2

Ar + 20% CO
2

Ar + 15% CO
2
+ 5%
O
2

CO
2

Kim loại và hợp kim không có sắt

Thép austenit
Thép ferit (hàn đứng từ trên xuống)
Thép ferit (hàn tấm mỏng, hàn đứng từ trên
xuống)
Thép ferit và austenit (hàn ở mọi vị trí)
Thép ferit và austenit (hàn ở mọi vị trí)
Thép ferit (hàn ở mọi vị trí)
2.2.2.2. Thiết bị hàn
Hệ thống thiết bị cần thiết dùng cho hàn hồ quang điện cực nóng chảy

trong môi trờng khí bảo vệ bao gồm nguồn điện hàn, cơ cấu cấp dây hàn
tự động, mỏ hàn hay súng hàn đi cùng các đờng ống dẫn khí, dẫn dây hàn
và cáp điện, chai chứa khí bảo vệ kèm theo bộ đồng hồ, lu lợng kế và van
khí.
Nguồn điện hàn thông thờng là nguồn điện một chiều DC. Nguồn
điện xoay chiều AC không thích hợp do hồ quang bị tắt ở từng nửa chu kỳ
và sự chỉnh lu chu kỳ phân cực nghịch làm cho hồ quang không ổn định.

Đặc tính ngoài của nguồn điện hàn thông thờng là đặc tính cứng
(điện áp không đổi). Điều này đợc dùng với tốc độ cấp dây hàn không đổi,
cho phép điều chỉnh tự động chiều dài hồ quang.
Mỏ hàn (súng hàn) bao gồm pép tiếp điện để dẫn dòng điện hàn đến
dây hàn, đờng dẫn khí và chụp khí để hớng dòng khí bảo vệ bao quanh
vùng hồ quang, bộ phận làm nguội có thể bằng khí hoặc nớc tuần hoàn,
công tắc đóng ngắt đồng bộ dòng điện hàn, dây hàn và dòng khí bảo vệ .
2.2.3. Công nghệ hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trờng khí bảo vệ.
2.2.3.1. Chuẩn bị liên kết trớc khi hàn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

22

Các yêu cầu về hình dáng, kích thớc, bề mặt liên kết trong phơng
pháp hàn hồ quang nóng chảy trong môi trờng khí bảo vệ tơng tự nh ở
các phơng pháp hàn khác. Tuy nhiên, do đờng kính của dây hàn nhỏ hơn
so với hàn dới lớp thuốc bảo vệ nên góc vát mép sẽ nhỏ hơn (thờng
khoảng 45 60
0
), do dây hàn có khả năng đa sâu vào trong rãnh hàn.
2.2.3.2. Các dạng truyền kim loại lỏng vào vũng hàn
1. Truyền kim loại dạng cầu. Giọt kim loại hình thành chậm trên điện

cực và lu lại ở đây lâu. Nếu kích thớc giọt kim loại lỏng đủ lớn, nó sẽ
chuyển vào vùng hàn theo các hớng khác nhau (đồng trục hoặc lệch trục
dây hàn) do trọng lực hoặc do sự đoản mạch.
Kích thớc giọt kim loại lỏng dạng cầu phụ thuộc vào loại khí sử
dụng vào vật liệu và kích thớc điện cực, điện áp hồ quang, cờng độ dòng
điện và cực tính. Khi điện áp hồ quang và kích thớc điện cực tăng thì
đờng kính giọt tăng, còn khi cờng độ dòng điện tăng sẽ làm giảm đờng
kính giọt.
Quá trình hàn với sự truyền kim loại dạng cầu đợc ứng dụng chủ
yếu cho các liên kết ở vị trí hàn bằng.
2. Truyền kim loại dạng phun. ở dạng này kim loại đi qua hồ quang ở
dạng các giọt rất nhỏ đợc định hớng đồng trục. Đờng kính giọt kim loại
bằng hoặc nhỏ hơn đờng kính điện cực.
Hàn hồ quang kiểu phun rất thích hợp để hàn các chi tiết tơng đối
dày với dòng điện cao và hàn ở vị trí hàn đứng từ trên xuống.
3. Truyền kim loại dạng ngắn mạch hoặc nhỏ giọt. Kỹ thuật hàn hồ
quang ngắn mạch hoặc nhỏ giọt thích hợp khi hàn các tấm mỏng ở các vị trí
hàn khác nhau.
Kỹ thuật hàn truyền kim loại dạng nhỏ giọt sử dụng dây hàn đờng
kính nhỏ (0,8 1,6mm), điện áp hồ quang thấp (16 22V), dòng điện thấp
(60 180A). Kỹ thuật hàn này ít gây bắn tóe giọt kim loại lỏng.
2.2.3.3. Chế độ hàn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

23

1. Dòng điện hàn. Dòng điện hàn đợc chọn phụ thuộc vào kích thớc
điện cực (dây hàn) dạng truyền kim loại lỏng và chiều dày của liên kết hàn.
Khi dòng điện quá thấp sẽ không đảm bảo ngấu hết chiều dày liên kết, giảm
độ bền của mối hàn. Khi dòng điện quá cao, sẽ làm tăng sự bắn tóe kim loại,

gây ra rỗ xốp, biến dạng, mối hàn không đồng đều.
Với loại nguồn điện có đặc tính ngoài cứng (điện áp không đổi) dòng
điện hàn tăng sẽ làm tăng tốc độ cấp dây, và ngợc lại.
2. Điện áp hàn. Đây là thông số rất quan trọng trong hàn GMAW,
quyết định dạng truyền kim loại lỏng. Điện áp hàn sử dụng phụ thuộc vào
chiều dày chi tiết hàn, kiểu liên kết, kích cỡ và thành phần điện cực, thành
phần khí bảo vệ, vị trí hàn v.v Để có đợc giá trị điện áp hàn hợp lý, có thể
phải hàn thử vài lần, bắt đầu bằng giá trị điện áp hồ quang theo tính toán
hay tra bảng, sau đó tăng hoặc giảm theo quan sát đờng hàn để chọn giá
trị điện áp thích hợp.
3. Tốc độ hàn. Tốc độ hàn phụ thuộc rất nhiều vào trình độ tay nghề
của thợ hàn. Tốc độ hàn quyết định chiều sâu ngấu của mối hàn. Nếu tốc độ
hàn thấp, kích thớc vũng hàn sẽ lớn và ngấu sâu. Khi tăng tốc độ hàn, tốc
độ cấp nhiệt của hồ quang sẽ giảm, làm giảm độ ngấu và thu hẹp đờng
hàn.
4. Phần nhô của điện cực hàn. Đó là khoảng cách giữa đầu điện cực và
mép pép tiếp điện. Khi tăng chiều dài phần nhô, nhiệt nung nóng đoạn dây
hàn này sẽ tăng, dẫn tới làm giảm cờng độ dòng diện hàn cần thiết để nóng
chảy điện cực theo tốc độ cấp dây nhất định. Khoảng cách này rất quan
trọng khi hàn thép không gỉ, sự biến thiên nhỏ cũng có thể làm tăng sự biến
thiên dòng điện một cách rõ rệt.
Chiều dài phần nhô quá lớn sẽ làm d kim loại nóng chảy ở mối hàn,
làm giảm độ ngấu và lãng phí kim loại hàn. Tính ổn định của hồ quang
cũng bị ảnh hởng. Nếu chiều dài phần nhô quá nhỏ, sẽ gây ra sự bắn tóe,
kim loại lỏng dính vào mỏ hàn, chụp khí, làm cản trở dòng khí bảo vệ, gây
ra rỗ xốp trong mối hàn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -